硬件工程師面試筆試題

筆試是一種與面試對應的測試，是用以考覈應聘者特定的知識、專業技術水平和文字運用能力的一種書面考試形式。這種方法可以有效的測量應聘人的基本知識、專業知識、管理知識、綜合分析能力和文字表達能力等素質及能力的差異。下面是硬件工程師面試筆試題。

　　硬件工程師筆試問題

1.基爾霍夫定理的內容是什麼？（仕蘭微電子）

2.a.基爾霍夫電流定律：在電路的任一節點，流入、流出該節點電流的代數和爲零

3.b.基爾霍夫電壓定律：在電路中的任一閉合電路，電壓的代數和爲零。

2.平板電容公式(C=εS/4πkd)。

Ε爲介質常數， S爲平板面積 d爲兩平板間距

3.三極管曲線特性。

靜態工作點 直流和交流 飽和失真和截止失真 死區電壓 交越失真

4.描述反饋電路的概念，列舉他們的應用。

反饋，就是在電子系統中，把放大電路中的輸出量（電流或電壓）的一部分或全部，通過一定形式的反饋取樣網絡並以一定的方式作用到輸入迴路以影響放大電路輸入量的過程。包含反饋作用的放大電路稱爲反饋放大電路。

反饋的類型有：電壓串聯負反饋、電流串聯負反饋、電壓並聯負反饋、電流並聯負反饋。

負反饋對放大器性能有四種影響：a.降低放大倍數 b.提高放大倍數的穩定性,由於外界條件的變化（T℃，Vcc，器件老化等），放大倍數會變化，其相對變化量越小，則穩定性越高。C.減小非線性失真和噪聲 d 改變了放大器的輸入電阻Ri和輸出電阻Ro 。

對輸入電阻ri的影響：串聯負反饋使輸入電阻增加，並聯負反饋使輸入電阻減小。

對輸出電阻ro的影響：電壓負反饋使輸出電阻減小，電流負反饋使輸出電阻增加。

負反饋的應用：電壓並聯負反饋，電流串聯負反饋，電壓串聯負反饋和電流並聯負反饋。

電壓負反饋的特點：電路的輸出電壓趨向於維持恆定。

電流負反饋的特點：電路的輸出電流趨向於維持恆定。

引入負反饋的一般原則爲：

a. 爲了穩定放大電路的靜態工作點，應引入直流負反饋；爲了改善放大電路的動態性能，應引入交流負反饋（在中頻段的極性）。

b. 信號源內阻較小或要求提高放大電路的輸入電阻時，應引入串聯負反饋；信號源內阻較大或要求降低輸入電阻時，應引入並聯系反饋。

c. 根據負載對放大電路輸出電量或輸出電阻的要求決定是引入電壓還是電流負反饋。若負載要求提供穩定的信號電壓或輸出電阻要小，則應引入電壓負反饋；若負載要求提供穩定的信號電流或輸出電阻要大，則應引入電流負反饋。

d. 在需要進行信號變換時，應根據四種類型的負反饋放大電路的功能選擇合適的組態。例如，要求實現電流——電壓信號的轉換時，應在放大電路中引入電壓並聯負反饋等。

5.有源濾波器和無源濾波器的區別

無源濾波器：這種電路主要有無源元件R、L和C組成，但是過渡帶太長，主要用於高頻，電感體積相對較大 相互級聯會有影響

有源濾波器：集成運放和R、C組成，具有不用電感、體積小、重量輕等優點。

集成運放的開環電壓增益和輸入阻抗均很高，輸出電阻小，構成有源濾波電路後還具有一定的電壓放大和緩衝作用。但集成運放帶寬有限，所以目前的有源濾波電路的工作頻率難以做得很高。

6.什麼是負載 ?什麼又是帶負載能力?

把電能轉換成其他形式的能的裝置叫做負載。對於不同的負載，電路輸出特性（輸出電壓，輸出電流）幾乎不受影響，不會因爲負載的劇烈變化而變，這就是所謂的帶載能力

如射極跟隨器，放在輸出端，加上拉電阻，可以提高驅動能力

7.什麼是輸入電阻和輸出電阻 ?

在獨立源不作用（電壓源短路，電流源開路）的情況下，由端口看入，電路可用一個電阻元件來等效。這個等效電阻稱爲該電路的輸入電阻。從放大電路輸出端看進去的等效內阻稱爲輸出電阻Ro。

輸入電阻和輸出電阻的求解：

輸入電阻 ：輸入電壓與輸入電流的比值

輸出電阻 ：2中方法 1、開路電壓與短路電流之比

2、激勵電源短路 加壓法 外接電壓

8. 電壓源、電流源是集成電路中經常用到的模塊，請畫出你知道的線路結構，簡單描述 其優缺點。 對於一個理想的電壓源（包括電源），內阻應該爲0，或理想電流源的阻抗應當爲無窮大。

9.什麼叫差模信號？什麼叫共模信號？畫出差分電路結構

兩個大小相等、極性相反的一對信號稱爲差模信號。差動放大電路輸入差模信號（uil =-ui2）時，稱爲差模

輸入。兩個大小相等、極性相同的一對信號稱爲共模信號。差動放大電路輸入共模信號（uil =ui2）時，稱

爲共模輸入。在差動放大器中，有用信號以差模形式輸入，干擾信號用共模形式輸入，那麼幹擾信號將被抑制的很小。 共模抑制比：KCMR?

AdAc

下面的恆流源可以用三極管代替 如圖

10.怎樣理解阻抗匹配？

阻抗匹配是指信號源或者傳輸線跟負載之間的一種合適的搭配方式。阻抗匹配分爲低頻和高頻兩種情況討論。

低頻：當負載電阻跟信號源內阻相等時，負載可獲得最大輸出功率，這就是我們常說的阻抗匹配之一。對於純電阻電路，此結論同樣適用於低頻電路及高頻電路。當交流電路中含有容性或感性阻抗時，結論有所改變，就是需要信號源與負載阻抗的的實部相等，虛部互爲相反數，這叫做共扼匹配。

在高頻電路中，如果傳輸線的特徵阻抗跟負載阻抗不相等（即不匹配）時，在負載端就會產生反射。爲了不產生反射，負載阻抗跟傳輸線的特徵阻抗應該相等，這就是傳輸線的阻抗匹配。

11. 偏置：在電路某點給一個參考分量，使電路能適應工作需要。

有直流偏置交流偏置 三極管的交流需要放大時需要提供直流偏置 也就是靜態工作點

消除交越失真其實也是給的直流偏置使其微導通

12. 畫電流偏置的產生電路，並解釋。

偏置電路:以常用的共射放大電路說吧，主流是從發射極到集電極的IC，偏流就是從發射極到基極的IB。相對與主電路而言，爲基極提供電流的電路就是所謂的偏置電路。偏置電路往往有若干元件，其中有一重要電阻，往往要調整阻值，以使集電極電流在設計規範內。這要調整的電阻就是偏置電阻。

13. 偏置電阻：在穩態時（無信號）通過電阻爲電路提供或泄放一定的電壓或電流，使電路滿足工作需求，或改善性能。

14. 什麼是電壓放大?什麼是電流放大? 什麼是功率放大?

電壓放大就是隻考慮輸出電壓和輸入電壓的關係。比如說有的信號電壓低，需要放大後才能被模數轉換電路識別，這時就只需做電壓放大。

電流放大就是隻考慮輸出電流於輸入電流的'關係。比如說，對於一個uA級的信號，就需要放大後才能驅動一些儀器進行識別（如生物電子），就需要做電流放大。

功率放大就是考慮輸出功率和輸入功率的關係。

其實實際上，對於任何以上放大，最後電路中都還是有電壓，電流，功率放大的指標在，叫什麼放大，只是重點突出電路的作用而已。

可以聯繫到場效應管和晶體管的區別 場效應管是由電壓控制 而晶體三極管是電流控制電流

15. 推輓結構的實質是什麼?

一般是指兩個三極管分別受兩互補信號的控制,總是在一個三極管導通的時候另一個截止.要實現線與需要用OC(open collector)門電路 .如果輸出級的有兩個三極管，始終處於一個導通、一個截止的狀態，也就是兩個三級管推輓相連，這樣的電路結構稱爲推拉式電路或圖騰柱（Totem-pole）輸出電路]

也是互補對稱電路提高驅動能力

16. RC振盪器的構成和工作原理

由放大器和正反饋網絡兩部分構成。反饋電路由三節RC移相網絡構成（圖3），每節移相不超過90°，對某一頻率共可移相180°，再加上單管放大電路的反相作用即可構成正反饋，產生振盪。移相振盪器電路簡單，適於輕便型測試設備和遙控設備使用，但輸出波形差，頻率難於調整，幅度也不穩定。

17. 電路的諧振

如果外加交流電源的頻率和L-C迴路的固有頻率相同時，迴路中產生的

電流最大，迴路L中的磁場能和C中的電場能恰好自成系統，在電路內

部進行交換，最大限度的從電源吸取能量，而不會有能量返回電源，這

就叫諧振。

18.描述CMOS電路中閂鎖效應產生的過程及最後的結果？

Latch-up 閂鎖效應，又稱寄生PNPN效應或可控硅整流器( SCR, Silicon

Controlled Rectifier )效應。在整體硅的CMOS管下，不同極性攙雜的區

域間都會構成P-N結，而兩個靠近的反方向的P-N結就構成了一個雙極型的晶體三極管。因此CMOS管的下面會構成多個三極管，這些三極管自身就可能構成一個電路。這就是MOS管的寄生三極管效應。如果電

路偶爾中出現了能夠使三極管開通的條件，這個寄生的電路就會極大的影響正常電路的運作，會使原本的

MOS電路承受比正常工作大得多的電流，可能使電路迅速的燒燬。Latch-up狀態下器件在電源與地之間形成短路，造成大電流、EOS（電過載）和器件損壞。

MOS管電壓5V或12N 而TTL是0~3.6V

19. 選擇電阻時要考慮什麼？

考慮電阻的 阻值（最大，最小） 熔點 是否方便安裝 功耗 體積 封裝 精度 價格

20. 電路的諧振

如果外加交流電源的頻率和L-C迴路的固有頻率相同時，迴路中產生的電流最大，迴路L中的磁場能和C中的電場能恰好自成系統，在電路內部進行交換，最大限度的從電源吸取能量，而不會有能量返回電源，這就叫諧振。